KR101407449B1 - Retry Ratio based link adaptation method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 IEEE 802.11HT/VHT 표준에 적합하면서 구현이 간단한 오픈루프 구조와 감추어진 노드에 의한 충돌 문제를 고려한 RR(Retry Ratio) 기반 링크 적응방법을 개시(introduce)한다. 상기 RR 기반 링크적응방법은, 초기값 설정단계, 초기 MCS 선택단계, RR계산단계, MCS의 비교단계 및 MCS 인덱스 증감 결정단계를 포함한다. The present invention discloses a link adaptation method based on an RR (Retry Ratio) scheme that conforms to the IEEE 802.11 HHT / VHT standard, and which takes into account the collision problem caused by hidden nodes and an open loop structure that is simple to implement. The RR-based link adaptation method includes an initial value setting step, an initial MCS selection step, an RR calculation step, a comparison step of MCS, and an MCS index increase / decrease determination step.
Description
본 발명은 링크적은 방법에 관한 것으로, 특히 오픈루프(open-loop) 구조를 채택함으로써 구조가 간단하고, 최적화된 유효한 전송율(throughput)을 보장하기 위해 RTS/CTS를 반영함으로써 감추어진 노드(hidden-node)에 의한 충돌 문제를 고려한 초기 MCS(Modulation and Coding Selection)값을 설정하는 RR(Retry Ratio) 기반 링크 적응방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a link-less method, and more particularly to an apparatus and method for link-less method, in which a structure is simple by adopting an open-loop structure and hidden- (RR) based link adaptation method for setting an initial Modulation and Coding Selection (MCS) value considering a collision problem caused by a node.
링크 적응 알고리즘은 일반적으로 요구되는 서비스 품질(QoS)을 유지하면서도, 시스템의 전송속도, 시스템의 수용 용량 및 주파수 효율을 높이는 방법이다. 링크 적응을 위한 구현기술로는 전력제어, 자동 재전송 요구(Hybrid Automatic Retransmission reQuest; H-ARQ) 및 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 등이 있는데, 이 중 AMC는 채널 환경의 변화에 따라 미리 정의된 복수 개의 MCS(Modulation and Coding Selection) 레벨 중 가장 적합한 전송방식을 결정하는 링크 적응방법이다. The link adaptation algorithm is a method of increasing the transmission speed of the system, the capacity of the system and the frequency efficiency while maintaining the required quality of service (QoS). In this paper, we propose a hybrid adaptive modulation and coding (H-ARQ) scheme and a hybrid automatic repeat request (H-ARQ) scheme. Is a link adaptation method that determines the most suitable transmission scheme among MCS (Modulation and Coding Selection) levels.
IEEE 802.11(2007) 표준에는 LA(Link Adaptation)에 대해 명시되지 않았으나, IEEE 802.11n(HT)/ac(VHT) 표준에서는 MCS 요청에 따라 MCS 피드백을 이용하는 폐루프(close-loop)방식을 기술하고 있다. 이 방식은 실제 구현 측면에서 오픈 루프(open-loop)방식보다 복잡하고, 모든 SD(spatial dimension)를 지원하는 사운딩PPDU(sounding Presentation Protocol Data Unit)또는 사운딩 NDP(sounding Neighbor Discovery Protocol)에서 의미가 있다. Although the IEEE 802.11 (2007) standard does not specify LA (Link Adaptation), the IEEE 802.11n (HT) / ac (VHT) standard describes a close-loop method using MCS feedback in response to an MCS request have. This method is more complicated than the open-loop method in terms of actual implementation. It is meaningful in sounding Presentation Protocol Data Unit (PPDU) or sounding Neighbor Discovery Protocol (DPD) that supports all SD (spatial dimension) .
오픈 루프 방식은 송신단말에서 송신을 하기 전에 수신된 ACK프레임 기반으로 하는 알고리즘(ARF/AARF, CARA-like) 및 SNR을 기반으로 하는 알고리즘(CHARM, SGRAin, SGRA, ONOE) 등이 있다. The open loop scheme includes algorithms (ARF / AARF, CARA-like) and SNR-based algorithms (CHARM, SGRAin, SGRA, ONOE) based on the received ACK frame before transmission at the transmitting terminal.
ACK프레임 기반으로 하는 알고리즘 중 ARF/AARF는 ACK프레임의 수신여부만을 고려하였기 때문에 구현이 간단하여 대부분 무선랜 상용제품들이 이 방식을 채택하고 있지만, 프레임의 충돌에 의한 전송 실패를 고려하지 않았기 때문에 유효한 전송율을 보장할 수 없는 단점이 있다. CARA-like는 감춰진 문제(hidden-problem) 와 프레임의 충돌을 고려하여 RTS/CTS 프레임과 ACK프레임을 보고 전송속도를 조절하는 방식이다. Among ARF / AARF algorithms based on ACK frame, ARF / AARF considers only receipt of ACK frames. Therefore, most of products adopting this method are adopting this method because of its simple implementation. However, since transmission failure due to frame collision is not considered, The transmission rate can not be guaranteed. CARA-like is a method to control transmission rate by looking at RTS / CTS frame and ACK frame considering hidden-problem and frame collision.
SNR을 기반으로 하는 알고리즘은 송신기에서 수신된ACK 프레임의 RSSI(Receive Signal Strength Indicator)를 사용하며, UP/DOWN 대칭 채널을 가정하는 방식인데, 최적화된 초기 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 설정하지 않기 때문에 전송량의 손실을 발생할 확률이 높다는 단점이 있다.
The SNR-based algorithm uses an RSSI (Receive Signal Strength Indicator) of the ACK frame received from the transmitter and assumes an UP / DOWN symmetric channel. However, the initial MCS (Modulation and Coding Scheme) Therefore, there is a disadvantage that the transmission loss is high.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 IEEE 802.11HT/VHT 표준에 적합하면서 구현이 간단한 오픈 루프(open-loop) 구조와 감추어진 노드(hidden-node)에 의한 충돌 문제를 고려한 RR(Retry Ratio) 기반 링크 적응방법을 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an RR (Retry Ratio) based on an open-loop structure conforming to the IEEE 802.11HT / VHT standard and a simple implementation, and a collision problem by a hidden node Link adaptation method.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 RR 기반 링크적응방법은, 초기값 설정단계, 초기 MCS 선택단계, RR계산단계, MCS의 비교단계 및 MCS 인덱스 증감 결정단계를 포함한다. 상기 초기값 설정단계는 MCS(Modulation and Coding Selection) 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th) 및 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)을 설정하고, 현재 프레임의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) 값(SINR)을 측정하며, 이론적으로 전송율(throughput)이 포화(Saturation)되는 시점의 SINR 값(MCS_theo)을 계산한다. 상기 초기 MCS 선택단계는 현재 프레임의 SINR값(SINR) 및 이론적으로 전송율이 포화된 시점의 SINR 값(MCS_theo)을 이용하여 STL(Saturation Throughput Look-up table)로부터 MCS 인덱스를 선택한다. 상기 RR계산단계는 LRC(Long Retry Count) 및SRC(Short Retry Count)를 이용하여 RR(Retry Ratio)을 계산한다. 상기 MCS의 비교단계(140)는 이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 큰가를 비교한다. 상기 MCS 인덱스 증감 결정단계는 이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 클 경우(Yes)에는 MCS 인덱스의 증가를 결정하는 MCS 인덱스의 증가 결정단계(150)를 수행하고, 이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 작을 경우(No)에는 MCS 인덱스의 감소를 결정하는 MCS 인덱스의 감소 결정단계(160)를 수행한다. MCS 인덱스 증감 결정단계에서는 상기 계산된 RR 값, 상기 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th) 및 상기 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)을 이용한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an RL-based link adaptation method including an initial value setting step, an initial MCS selection step, an RR calculation step, a comparison step of MCS, and an MCS index increase / decrease determination step. The initial value setting step sets a reference value MD_th used for decreasing a modulation and coding selection index (MCS) and a reference value MU_th used for increasing an MCS index, and sets a signal to interference and noise ratio (SINR) ) Value (SINR) and theoretically calculates the SINR value (MCS_theo) at the point when the throughput is saturated. In the initial MCS selection step, an MCS index is selected from a STL (Saturation Throughput Look-up Table) using an SINR value (SINR) of the current frame and an SINR value (MCS_theo) at a theoretical saturation rate. The RR calculation step calculates an RR (Retry Ratio) using LRC (Long Retry Count) and SRC (Short Retry Count). The comparing
본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법은 구현이 간단하고 데이터프레임의 송수신 초기에 빠른 링크의 적응이 가능하므로 전송량의 손실을 최소할 할 수 있어 최적화된 유효 전송율을 보장할 수 있는 장점이 있다.
The RR-based link adaptation method according to the present invention has an advantage of being able to guarantee an optimized effective transmission rate since it is simple to implement and can adapt a fast link at the beginning of transmission and reception of a data frame, thereby minimizing loss of transmission amount.
도 1은 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법을 나타낸다.
도 2는 레가시 모드에서의 MCS 별 포화전송률 및 SINR의 값과의 관계를 나타낸다.
도 3은 HT-mixed 모드에서의 MCS 별 포화전송률 및 SINR의 값과의 관계를 나타낸다.
도 4는 STL의 예를 도시한 것이다.
도 5는 MSDU에 포함된 수행 단계별 시간을 나타낸다.
도 6은 AWGN환경에서 SNR에 따른 전송율을 MCS별로 컴퓨터 모의실험 한 결과를 나타낸다.
도 7은 채널환경에 따른 이상적인 기준 성능에 대한 컴퓨터 모의실험 결과를 나타낸다.
도 8은 AWGN 환경에서 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법과 다른 링크적응방법을 비교한 것이다.
도 9는 AWGN 환경에서 기준 성능 값과 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법에서 구한 값의 차이를 나타낸다.
도 10은 AWGN 환경에서 기준 성능 값과 CINR-based 기법에서 구한 값의 차이를 나타낸다. Figure 1 shows an RR-based link adaptation method according to the present invention.
2 shows the relationship between the saturated transmission rate and the SINR value in the legacy mode.
FIG. 3 shows the relationship between the saturated transmission rate and the SINR value in the HT-mixed mode.
4 shows an example of STL.
FIG. 5 shows the time per execution step included in the MSDU.
FIG. 6 shows a result of computer simulation of the transmission rate according to the SNR in the AWGN environment by MCS.
FIG. 7 shows a computer simulation result on an ideal reference performance according to a channel environment.
8 compares an RR-based link adaptation method according to the present invention with another link adaptation method in an AWGN environment.
9 shows the difference between the reference performance value in the AWGN environment and the value obtained in the RR-based link adaptation method according to the present invention.
10 shows the difference between the reference performance value and the value obtained by the CINR-based technique in the AWGN environment.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법을 나타낸다. Figure 1 shows an RR-based link adaptation method according to the present invention.
도 1을 참조하면 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법(100)은 초기값 설정단계(110), 초기 MCS 선택단계(120), RR계산단계(130), MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160) 및 송수신종료 판단단계(170)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an RR-based
초기값 설정단계(110)는 MCS(Modulation and Coding Selection) 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th) 및 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)을 설정하고, 현재 프레임의 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) 값(SINR)을 측정하며, 이론적으로 전송율(throughput)이 포화(Saturation)되는 시점의 SINR 값(MCS_theo)을 계산한다. The initial value setting step 110 sets a reference value MD_th used for decreasing a modulation and coding selection index (MCS) and a reference value MU_th used for increasing an MCS index, and outputs a signal to interference and noise ratio (SINR) Noise ratio (SINR) value and calculates the SINR value (MCS_theo) at the point when the throughput is theoretically saturated.
초기 MCS 선택단계(120)는 현재 프레임의 SINR값(SINR) 및 이론적으로 전송율이 포화된 시점의SINR 값(MCS_theo)을 이용하여 STL(Saturation Throughput Look-up table)로부터 MCS 인덱스를 선택한다. The initial MCS selection step 120 selects the MCS index from the STL using the SINR value (SINR) of the current frame and the SINR value (MCS_theo) at the theoretical saturation rate.
RR계산단계(130)는 LRC(Long Retry Count) 및 SRC(Short Retry Count)를 이용하여 RR(Retry Ratio)을 계산한다. The
MCS의 비교단계(140)는 이전 프레임의 MCS(i-1)가 현재 프레임의 MCS(i)보다 큰가를 비교한다. 송신 또는 수신되는 프레임의 순서를 지정하는 변수 i가 1인 경우, 이전 프레임 NCS(0)에 대해서는 초기값 설정단계(110)에서 설정하면 된다. The
MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)는 이전 프레임의 MCS(i-1)가 현재 프레임의 MCS(i)보다 클 경우(Yes)에는 MCS 인덱스의 증가를 결정하는 MCS 인덱스의 증가 결정단계(150)를 수행하고, 이전 프레임의 MCS(i-1)가 현재 프레임의 MCS(i)보다 작을 경우(No)에는 MCS 인덱스의 감소를 결정하는 MCS 인덱스의 감소 결정단계(160)를 수행함으로써 MCS 인덱스 증감을 결정한다. MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)에서는 계산된 RR 값, MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th) 및 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)을 이용한다. The MCS index increase /
MCS 인덱스의 증가 결정단계(150)는, 제1비교단계(151), 제2판단단계(152) 및 MCS 인덱스 증가단계(153)를 수행한다. The MCS index increase
제1비교단계(151)는 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 작은 가를 비교한다. 제2판단단계(152)는 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 작은 경우(Yes) 현재 프레임의 MCS 인덱스가 7(seven) 인가를 판단한다. MCS 인덱스 증가단계(153)는 현재 프레임의 MCS 인덱스가 7이 아닌 경우에는 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 증가시킨다. 제1비교단계(151)에서 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 큰 경우(No), 제2판단단계(152)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스가 7인 경우 및 MCS 인덱스 증가단계(153)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 증가시킨 후에는 송수신종료 판단단계(170)를 수행한다. The first comparing
MCS 인덱스의 감소 결정단계(160)는, 제1비교단계(161), 제2판단단계(162) 및 감소단계(153)를 수행한다. The
제1비교단계(161)는 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 작은 가를 비교한다. 제2판단단계(162)는 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 작은 경우(Yes) 현재 프레임의 MCS 인덱스가 0(zero) 인가를 판단한다. MCS 인덱스 감소단계(163)는 현재 프레임의 MCS 인덱스가 0이 아닌 경우에는 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 감소시킨다. 제1비교단계(161)에서 계산된 RR 값이 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 큰 경우(No), 제2판단단계(162)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스가 0인 경우 및 MCS 인덱스 증가단계(163)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 감소시킨 후에는 송수신종료 판단단계(170)를 수행한다. The
송수신종료 판단단계(170)는 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)를 거친 경우, 송신과정 또는 수신과정이 종료되었는가를 판단한다. 판단결과 송신과정 또는 수신과정이 종료되지 않았다고 판단한 경우(No)에는 RR계산단계(130), MCS의 비교단계(140) 및 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)를 수행하고, 송신과정 또는 수신과정이 종료되었다고 판단한 경우(Yes)에는 RR 기반 링크적응방법(100)의 수행을 종료한다. The transmission / reception
판단결과 송신과정 또는 수신과정이 종료되지 않았다고 판단한 경우(No) 연산에 사용되는 변수(i)의 값을 하나씩 증가시킴으로써 처리되는 프레임의 상태를 연산에 적용할 수 있다.
If it is determined that the transmission process or the reception process has not ended (No), the state of the processed frame can be applied to the calculation by increasing the value of the variable (i) used for the calculation one by one.
도 2는 레가시 모드에서의 MCS 별 포화전송률 및 SINR의 값과의 관계를 나타낸다. 2 shows the relationship between the saturated transmission rate and the SINR value in the legacy mode.
도 3은 HT-mixed 모드에서의 MCS 별 포화전송률 및 SINR의 값과의 관계를 나타낸다. FIG. 3 shows the relationship between the saturated transmission rate and the SINR value in the HT-mixed mode.
도 2 및 도 3에서 레가시(legacy)는 802.11a표준에 따른 것이고, HT-mixed는 802.11n 표준에 따른 것이며, 1024byte 및 4096byte는 PSDU(PHY Service Data Unit)의 크기를 의미한다. In FIGS. 2 and 3, the legacy is according to the 802.11a standard, HT-mixed is according to the 802.11n standard, and 1024 bytes and 4096 bytes are the size of the PSDU (PHY Service Data Unit).
도 2를 참조하면, MCS2는 전송율(throughput)이 10Mbps부터 포화(saturation) 되는데, 이때 이론적으로 전송율(throughput)이 포화(Saturation)되는 시점의 SINR 값(MCS_theo)은 약 7dB가 된다. 도 3을 참조하면, MCS2는 117Mbps부터 포화 되는데, 이때 이론적으로 전송율이 포화되는 시점의 SINR 값(MCS_theo)은 약 10dB가 된다. Referring to FIG. 2, the throughput of the
MCS 선택단계(120)에서 설명된 STL은, 전송율이 포화된 시점의 SINR 값을 PSDU(PHY Service Data Unit)의 크기, 모드(mode) 및 MCS 별로 구분하여 생성시킨 것이며, 모드(mode)는 802.11a표준에 따른 레가시(legacy) 및 802.11n 표준에 따른 HT-mixed인 것이다. The STL described in the MCS selection step 120 is generated by dividing the SINR value at the time when the transmission rate is saturated by the size, mode and MCS of the PSDU (PHY Service Data Unit), and the mode is 802.11 a legacy according to the standard and HT-mixed according to the 802.11n standard.
도 4는 STL의 예를 도시한 것이다. 4 shows an example of STL.
도 4를 참조하면, STL은 전송율이 포화된 시점의 SINR 값을 PSDU(PHY Service Data Unit)의 크기, 모드(mode) 및 MCS 별로 구분하여 생성시킨 테이블이라는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 4, it can be seen that the STL is a table generated by dividing the SINR value at the time of the transmission rate saturation by the size, mode and MCS of the PSDU (PHY Service Data Unit).
이하에서는 컴퓨터 모의실험을 통해서 확인한 본 발명의 효과에 대해 설명한다. Hereinafter, effects of the present invention, which have been confirmed through computer simulation, will be described.
이론적인 최대 전송량(TMT; Theoretical Maximum Throughput)은 수학식 1과 같이 표시할 수 있다. The theoretical maximum throughput (TMT) can be expressed by Equation (1).
여기서 MSDU(MAC Service Data Unit)는 맥 계층 서비스 데이터 단위이다. Here, the MAC Service Data Unit (MSDU) is a MAC layer service data unit.
여기서는 MSDU에 포함된 수행 단계별 시간을 나타낸다. here Represents the time per execution step included in the MSDU.
도 5는 MSDU에 포함된 수행 단계별 시간을 나타낸다. FIG. 5 shows the time per execution step included in the MSDU.
도 5를 참조하면, MSDU에 포함되는 DIFS(Distributed coordination function Inter-Frame Spacing), BO(Back Off), RTS(Real Time Stamp), SIFS(Short Inter-Frame Spacing), CTS(Composition Time Stamp) 및 ACK(ACKnowledge)에 할당된 시간을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 5, DIFS (Distributed Coordination Function Inter-Frame Spacing), BO (Back Off), RTS (Real Time Stamp), Short Inter-Frame Spacing (SIFS), CTS The time allocated to ACK (ACKnowledge) can be confirmed.
PSDU(PHY Service Data Unit)의 길이(l)와 SINR에 따른 전송율(Sm)은 수학식 2와 같이 표시할 수 있다. The length l of the PSDU (PHY Service Data Unit) and the transmission rate Sm according to the SINR can be expressed by Equation (2).
여기서 PERm에 대해서는 죤 프로아키스와 마쇼우드 살레히(John Proakis and Massoud Saleh)가 공동으로 출판한 책(Digital Communications)에 기재되어 있으며, 본 발명의 핵심 아이디어도 아니므로 여기서는 자세한 설명은 생략한다. Here, PERm is described in a book (Digital Communications) jointly developed by John Proakis and Massoud Saleh, and is not a core idea of the present invention, and thus a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 효과를 실험으로 검증하기 위해서, 모의실험의 조건 중 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)은 20%로 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)은 10%로 가정하였다. 모의실험의 조건은 아래와 같다. In order to verify the effect of the present invention experimentally, it is assumed that the reference value (MD_th) used to reduce the MCS index in the simulation conditions is 20%, and the reference value (MU_th) used to increase the MCS index is 10%. The conditions of the simulation are as follows.
Fixed-point simulation; Fixed-point simulation;
PLCP: HT-mixed 20MHz; PLCP: HT-mixed 20 MHz;
Rx mode: SISO; Rx mode: SISO;
Channel Estimation & smoothing: Smart smoothing (default); Channel Estimation & smoothing: Smart smoothing (default);
Short GI: OFF; Short GI: OFF;
MCS: 0 ~ 7; MCS: 0 to 7;
PSDU: 1024 byte; PSDU: 1024 bytes;
Channel: AWGN; Channel: AWGN;
TGn A/C/F model, Mobility: 60.0Km/h; TGNA / C / F model, Mobility: 60.0Km / h;
Environment speed: 10Km/h
Environment speed: 10Km / h
도 6은 AWGN환경에서 SNR에 따른 전송율을 MCS별로 컴퓨터 모의실험한 결과를 나타낸다. FIG. 6 shows a result of computer simulation of the transmission rate according to the SNR in the AWGN environment by MCS.
도 6에 도시된 결과는 도 2에 도시된 결과와 거의 동일하다는 것을 알 수 있다. It can be seen that the result shown in Fig. 6 is almost the same as the result shown in Fig.
도 7은 채널환경에 따른 이상적인 기준 성능에 대한 컴퓨터 모의실험 결과를 나타낸다. FIG. 7 shows a computer simulation result on an ideal reference performance according to a channel environment.
도 7을 참조하면, 채널환경이 TGn-A인 경우는 채널환경이 AWGN인 경우에 비해 약 500Kbps~1Mbps정도의 손실이 있으며, 채널환경이 TGn-F인 경우는 채널환경이 AWGN인 경우에 비해 최대 6Mbps 이상의 전송율 저하가 발생한다는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, when the channel environment is TGn-A, there is a loss of about 500 Kbps to 1 Mbps compared to the case where the channel environment is AWGN. In the case where the channel environment is TGn-F, It can be seen that a transfer rate drop of 6 Mbps or more occurs at the maximum.
여기서 AWGN은 Additive White Gaussian Noise의 약자 이고, TGn은 IEEE High Throughput Task Group 'n'의 약자이다.
Where AWGN stands for Additive White Gaussian Noise and TGn stands for IEEE High Throughput Task Group 'n'.
도 8은 AWGN 환경에서 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법과 다른 링크적응방법을 비교한 것이다. 8 compares an RR-based link adaptation method according to the present invention with another link adaptation method in an AWGN environment.
도 8을 참조하면, Reference 성능과 비교할 때, 본 발명에 따른 RR-based 기법은 거의 동일한 값을 가지지만, ThPut_based(전송량 기반)기법은Reference 성능에 비해 현저히 저하되고, CINR-based 기법은 대체로 유사하지만 SNR이 4dB인 지점에서 전송률이 2Mbps정도감소한다는 것을 알 수 있다.
Referring to FIG. 8, the RR-based scheme according to the present invention has substantially the same value as the reference performance, but the ThPut_based scheme is significantly lower than the reference performance, and the CINR- However, it can be seen that the transmission rate is reduced by about 2 Mbps at the SNR of 4 dB.
도 9는 AWGN 환경에서 기준 성능 값과 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법에서 구한 값의 차이를 나타낸다. 9 shows the difference between the reference performance value in the AWGN environment and the value obtained in the RR-based link adaptation method according to the present invention.
도 10은 AWGN 환경에서 기준 성능 값과 CINR-based 기법에서 구한 값의 차이를 나타낸다. 10 shows the difference between the reference performance value and the value obtained by the CINR-based technique in the AWGN environment.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 RR 기반 링크적응방법의 경우 SNR 22dB에서 250Kbps정도 최대 손실이 발생하지만 전체적으로 그 차이가 0.2Mbps 이내의 범위에 있으며 평균적으로는 100Kbps 이하의 전송손실이 발생한다. Referring to FIG. 9, in the RR-based link adaptation method according to the present invention, a maximum loss of about 250 Kbps occurs at an SNR of 22 dB, but the difference is within a range of 0.2 Mbps and an average transmission loss of 100 Kbps or less occurs.
도 10을 참조하면, CINR-based 기법의 경우 SNR 4dB에서 2Mbps의 최대 손실이 발생하며, 22dB 부분에서 약 0.4Mbps의 전송손실이 발생한다.
Referring to FIG. 10, in the case of the CINR-based technique, a maximum loss of 2 Mbps occurs at an SNR of 4 dB and a transmission loss of about 0.4 Mbps occurs at a 22 dB portion.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.
110: 초기값 설정단계 120: 초기 MCS 선택단계
130: RR계산 140: MCS의 비교단계
150, 160: MCS 인덱스 증감 결정단계
170: 송수신종료 판단단계 110: initial value setting step 120: initial MCS selection step
130: RR calculation 140: Comparison step of MCS
150, 160: MCS index increase / decrease determination step
170: transmission / reception end judgment step
Claims (6)
현재 프레임의 SINR값(SINR) 및 이론적으로 전송율이 포화된 시점의 SINR 값(MCS_theo)을 이용하여 STL(Saturation Throughput Look-up table)로부터 MCS 인덱스를 선택하는 초기 MCS 선택단계(120);
LRC(Long Retry Count) 및 SRC(Short Retry Count)를 이용하여 RR(Retry Ratio)을 계산하는 RR계산단계(130);
이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 큰가를 비교하는 MCS의 비교단계(140); 및
이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 클 경우(Yes)에는 MCS 인덱스의 증가를 결정하는 MCS 인덱스의 증가 결정단계(150)를 수행하고, 이전 프레임의 MCS가 현재 프레임의 MCS보다 작을 경우(No)에는 MCS 인덱스의 감소를 결정하는 MCS 인덱스의 감소 결정단계(160)를 수행하는 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160);를 포함하며,
상기 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)에서는 상기 계산된 RR 값, 상기 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th) 및 상기 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)을 이용하고,
상기 STL은,
전송율이 포화된 시점의 상기 SINR 값을 PSDU(PHY Service Data Unit)의 크기, 모드(mode) 및 상기 MCS 별로 구분하여 생성시킨 것이며,
상기 모드는 802.11a표준에 따른 레가시(legacy) 및 802.11n 표준에 따른 HT-mixed인 것을 특징으로 하는 RR 기반 링크적응방법. A reference value MD_th used for decreasing a Modulation and Coding Selection (MCS) index and a reference value MU_th used for increasing an MCS index are set and a SINR (Signal to Interference and Noise Ratio) value (SINR) An initial value setting step 110 of calculating an SINR value (MCS_theo) at a point when the throughput is theoretically saturated;
An initial MCS selection step 120 for selecting an MCS index from a STL (Saturation Throughput Look-up Table) using an SINR value (SINR) of the current frame and an SINR value (MCS_theo) at the time when the transmission rate is theoretically saturated;
An RR calculation step (130) of calculating an RR (Retry Ratio) using LRC (Long Retry Count) and SRC (Short Retry Count);
Comparing (140) the MCS to compare whether the MCS of the previous frame is greater than the MCS of the current frame; And
If the MCS of the previous frame is larger than the MCS of the current frame (Yes), an increase determining step 150 of determining the increase of the MCS index is performed. If the MCS of the previous frame is smaller than the MCS of the current frame (No ) Comprises an MCS index increment / decrement decision step (150, 160) for performing a decrease decision step (160) of an MCS index determining a decrease of an MCS index,
In the MCS index increase / decrease determination steps 150 and 160, the calculated RR value, a reference value MD_th used to decrease the MCS index, and a reference value MU_th used to increase the MCS index are used,
In the STL,
The SINR value at the time when the transmission rate is saturated is generated by dividing the SINR value by the size, mode and MCS of the PSDU (PHY Service Data Unit)
Wherein the mode is legacy according to the 802.11a standard and HT-mixed according to the 802.11n standard.
상기 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)를 거친 경우, 송신과정 또는 수신과정이 종료되었는가를 판단하는 송수신종료 판단단계(170);를 더 포함하며,
판단결과 송신과정 또는 수신과정이 종료되지 않았다고 판단한 경우에는 상기 RR계산단계(130), 상기 MCS의 비교단계(140) 및 상기 MCS 인덱스 증감 결정단계(150, 160)를 수행하는 것을 특징으로 하는 RR 기반 링크적응방법. The method according to claim 1,
(170) for determining whether the transmission process or the reception process is completed when the MCS index increase / decrease determination step (150, 160) has been performed,
If the RR calculation step 130, the MCS comparison step 140 and the MCS index increase / decrease determination step 150, 160 are performed, if it is determined that the transmission process or the reception process has not ended, Based link adaptation method.
상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 작은 가를 비교하는 제1비교단계(151);
상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 작은 경우(Yes) 현재 프레임의 MCS 인덱스가 7(seven) 인가를 판단하는 제2판단단계(152); 및
현재 프레임의 MCS 인덱스가 7이 아닌 경우에는 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 증가시키는 MCS 인덱스 증가단계(153);를 포함하며,
상기 제1비교단계(151)에서 상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 증가시키는데 사용되는 기준값(MU_th)보다 큰 경우(No), 상기 제2판단단계(152)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스가 7인 경우 및 상기 MCS 인덱스 증가단계(153)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 증가시킨 후에는 상기 송수신종료 판단단계(170)를 수행하는 것을 특징으로 하는 RR 기반 링크적응방법. 3. The method of claim 2, wherein the step of determining an increase in the MCS index (150)
A first comparing step (151) of comparing whether the calculated RR value is smaller than a reference value (MU_th) used to increase the MCS index;
A second determination step (152) of determining whether the calculated RR value is smaller than a reference value (MU_th) used for increasing the MCS index (Yes), and whether the MCS index of the current frame is 7 (seven); And
And an MCS index increasing step 153 for increasing the value of the MCS index of the current frame if the MCS index of the current frame is not 7,
If the calculated RR value is greater than the reference value MU_th used for increasing the MCS index in the first comparing step 151, the MCS index of the current frame is 7 (170) is performed after increasing the value of the MCS index of the current frame in the MCS index increasing step (153) and the transmitting / receiving end determining step (153).
상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 작은 가를 비교하는 제1비교단계(161);
상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 작은 경우(Yes) 현재 프레임의 MCS 인덱스가 0(zero) 인가를 판단하는 제2판단단계(162); 및
현재 프레임의 MCS 인덱스가 0이 아닌 경우에는 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 감소시키는 MCS 인덱스 감소단계(163);를 포함하며,
상기 제1비교단계(161)에서 상기 계산된 RR 값이 상기 MCS 인덱스를 감소시키는데 사용되는 기준값(MD_th)보다 큰 경우(No), 상기 제2판단단계(162)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스가 0인 경우 및 상기 MCS 인덱스 증가단계(163)에서 현재 프레임의 MCS 인덱스의 값을 감소시킨 후에는 상기 송수신종료 판단단계(170)를 수행하는 것을 특징으로 하는 RR 기반 링크적응방법. 4. The method of claim 2, wherein the step of determining (160)
A first comparing step (161) of comparing whether the calculated RR value is smaller than a reference value (MD_th) used for decreasing the MCS index;
A second determination step (162) of determining whether the calculated RR value is smaller than a reference value (MD_th) used for decreasing the MCS index (Yes), and whether the MCS index of the current frame is 0 (zero); And
And an MCS index decreasing step (163) of decreasing the value of the MCS index of the current frame if the MCS index of the current frame is not 0,
If the calculated RR value is greater than the reference value MD_th used for decreasing the MCS index (No) in the first comparing step 161, the MCS index of the current frame is set to 0 (170) is performed after decreasing the value of the MCS index of the current frame in the MCS index increasing step (163) and the MCS index increasing step (163).
상기 SRC는 7(seven)을 기본값으로 하여, RTS전송이 실패한 경우 및 RTS 한계점(RTS Threshold) 보다 작거나 같은 길이의 데이터의 전송을 실패한 경우에1(one)씩 증가하며,
상기 LRC는 4(four)를 기본값으로 하여, RTS 한계점(RTS Threshold) 보다 큰 길이의 데이터 전송이 실패할 경우 1씩 증가하는 것을 특징으로 하는 RR 기반 링크적응방법. The method according to claim 1,
The SRC defaults to 7 (seven), and increases by 1 when the RTS transmission fails and when the transmission of data having a length less than or equal to the RTS threshold is failed,
Wherein the LRC is set to 4 (four) by default, and increases by 1 when data transmission with a length greater than an RTS threshold is failed.
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US20120243523A1 (en) * | 2009-09-29 | 2012-09-27 | Thomson Licensing | Wlan data rate adaption method |
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